淺談人造板結(jié)構(gòu)對稱性
人造板工業(yè)是高效利用木材或其他植物纖維資源、緩解木材供需矛盾的重要 ，也是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。在我國實(shí)施天然林保護(hù)工程后，可供采伐的森林資源嚴(yán)重不足，同時(shí)在資源結(jié)構(gòu)失衡的情況下，充分利用林業(yè)“剩余物”、“次小薪材”和短周期速生豐產(chǎn)林等資源加速發(fā)展人造板工業(yè)，發(fā)展人造板產(chǎn)品來替代面臨枯竭的大徑級木材，對于調(diào)整森林資源的培育結(jié)構(gòu)，滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對林產(chǎn)品的不同需求具有不可替代的作用。人造板工業(yè)在我國林產(chǎn)工業(yè)中占有重要地位，人造板產(chǎn)品已被廣泛地應(yīng)用于家具制造、室內(nèi)外裝飾和建筑等領(lǐng)域。
1 人造板結(jié)構(gòu)對稱性原則
在人造板生產(chǎn)中常強(qiáng)調(diào)“對稱”原則。為了保證人造板產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，一般在結(jié)構(gòu)上都要盡量遵守“對稱”原則，即在人造板對稱中心面兩側(cè)的相應(yīng)層內(nèi)的單元，要求其樹種、厚度、制造方法、紋理方向、含水率等方面均應(yīng)相同或相近。例如，對于普通膠合板產(chǎn)品就是按“對稱”原則生產(chǎn)的。今年來由于資源條件的變化，北方大多數(shù)膠合板廠所用的原木種類已由原來的全部采用椴木、水曲柳等單一樹種變?yōu)椴坏貌徊捎枚鄻浞N組合使用，但為了保證膠合板產(chǎn)品的穩(wěn)定性，膠合板對稱中心面兩側(cè)的相應(yīng)層內(nèi)的單板其樹種盡管不可能做到完全相同，也應(yīng)采用材性相近的樹種。
在生產(chǎn)中人造板產(chǎn)品要盡量復(fù)合結(jié)構(gòu)對稱原則。生產(chǎn)中常常遇到的木質(zhì)產(chǎn)品的變形問題，許多就是由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不對稱造成的。例如：在中密度纖維板生產(chǎn)中，熱壓過程也是產(chǎn)品密度建立的過程，中密度纖維板的剖面密度曲線是“馬鞍型”的曲線，即在板材的厚度方向上，兩個(gè)表面密度高，中間偏低，同一塊板材在厚度上其表層和芯層的密度存在差別。在中密度纖維板熱壓過程中，如果熱壓機(jī)上下熱壓板存在溫度偏差，使中密度纖維板板坯上下兩面的傳熱不均，會(huì)導(dǎo)致中密度纖維對稱中心面兩側(cè)的上、下兩表層高密度區(qū)域由于膠黏劑固化速度不一致而造成厚度不對稱，由于這種不對稱的結(jié)構(gòu)就會(huì)使中密度纖維板易產(chǎn)生翹曲、變形等缺陷。對于刨花板生產(chǎn)，由于刨花板碎料有粗有細(xì)，板坯厚度方向的對稱性顯得更為重要，注重刨花板結(jié)構(gòu)的對稱性是防止刨花板變形的關(guān)鍵之一。刨花板結(jié)構(gòu)的對稱性要求刨花板的對稱中心平面兩側(cè)的相應(yīng)層內(nèi)刨花的大小、密度、厚度等方向均應(yīng)相同，這樣當(dāng)外界濕度和溫度發(fā)生變化時(shí)，不會(huì)造成刨花板因?qū)ΨQ層內(nèi)容重差異大，在使用過程中吸濕和排濕行為不一致，導(dǎo)致了收縮或膨脹不一致而產(chǎn)生的變形。在刨花板鋪裝過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制刨花板的對稱中心平面兩側(cè)的對稱性，保證對稱層內(nèi)刨花鋪裝厚度的一致性。在刨花熱壓過程中，應(yīng)保證熱壓機(jī)上下熱壓板溫度的一致性，以使刨花板板坯上下兩面?zhèn)鳠嵋恢拢ＷC對稱中心面兩側(cè)的上、下兩表層高密度區(qū)域厚度對稱。在后續(xù)的運(yùn)輸過程中，要防止破壞鋪裝板坯在厚度方向上的對稱性，勿使板坯扭曲、拉扯，以免造成刨花板成品因厚度對稱性差而發(fā)生翹曲變形。
人造板產(chǎn)品在加工過程中也應(yīng)注意其結(jié)構(gòu)對稱性。例如，熱壓后的中密度纖維板如果表面不平整或有預(yù)固化層，均會(huì)影響板材的性能和表面質(zhì)量，會(huì)給下一步的深加工帶來困難。為了得到堅(jiān)實(shí)、平滑的表面和控制產(chǎn)品的厚度公差，需要對中密度纖維板表面進(jìn)行砂光處理。但在砂光處理時(shí)，應(yīng)注意控制中密度纖維板兩表面的砂光余量，使砂光后的中密度纖維板剖面密度曲線中上下表面對稱，以防止板材因上下表面厚度不一致而導(dǎo)致翹曲、變形。
人造板表面裝飾時(shí)也常應(yīng)用對稱原則。不論采用哪一種人造板做基材，在正面貼了裝飾材料后，破壞了基材原有結(jié)構(gòu)的對稱性，易導(dǎo)致貼面板材變形，因此在對板材平整度要求比較高的情況下，正面貼了裝飾材料的板材，其背面也應(yīng)貼一層平衡層與與之平衡，以避免結(jié)構(gòu)不對稱而發(fā)生的變形。當(dāng)基材表面覆貼薄木時(shí)，需考慮上下覆貼的薄木厚度和紋理方向的一致性。基材表面覆貼浸漬紙時(shí)，應(yīng)注意上下面覆貼的膠膜紙應(yīng)匹配，如膠膜紙的克重、使用的膠種、上膠量及其進(jìn)行性等。基材進(jìn)行涂飾加工時(shí)，需要注意板件上下表面涂飾量的匹配，防止涂飾板件的變形。
一般家具廠對家具的主要部件如柜門、臺面、床幫等的正面都采用了比較精細(xì)的加工工藝，板件由于其正反兩面對空氣中濕氣的吸濕能力不同，吸濕速度不同，而極易造成板件的變形。因此板件在貼面和涂飾加工中一定要注意正反兩面對稱，使其結(jié)構(gòu)對稱、平衡，這是很重要的。
在徑向面竹地板的生產(chǎn)中，也體現(xiàn)了對稱性的應(yīng)用。徑向面竹地板是將長條竹片在弦向面涂膠沿順紋排列組坯膠合而成，故徑向面竹地板的大表面為徑向面。徑向面竹地板膠合時(shí)往往采用竹青面對竹青面，竹黃面對竹黃面進(jìn)行組坯，以保證徑向面竹地板結(jié)構(gòu)的對稱性，減少徑向面竹地板的橫向變形量。
對于復(fù)合木門的生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)復(fù)合木門膠合結(jié)構(gòu)是要注意其結(jié)構(gòu)的對稱性，往往將普通木材作為門的骨架，而以材質(zhì)均勻的中密度纖維板覆貼其兩面，注意兩邊中密度纖維板厚度和結(jié)構(gòu)的一致，以免復(fù)合門產(chǎn)生翹曲變形。
2 結(jié)構(gòu)不對稱或不完全對稱性舉例
有時(shí)考慮到生產(chǎn)成本等原因，人造板的對稱中心面兩側(cè)的同以對稱層不對稱或不完全對稱，由于結(jié)構(gòu)上就存在這種不對稱或不完全對稱的因素，產(chǎn)品亦產(chǎn)生變形問題，這就要求在工藝等方面采取措施來消除產(chǎn)品的翹曲變形。例如，常見的三層結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合地板就是這樣一種產(chǎn)品。三層結(jié)構(gòu)實(shí)木復(fù)合地板的相應(yīng)對稱層面板和底板結(jié)構(gòu)并非完全對稱，面板厚度一般為
另外，防止三層實(shí)木復(fù)合地板變形比較有效的辦法還可對底板進(jìn)行機(jī)械處理，在三層實(shí)木復(fù)合地板的底板上劃出斜刀隙或開槽，使原來地板受溫、濕度影響產(chǎn)生的整體伸縮變?yōu)榫植可炜s，從而達(dá)到消除產(chǎn)品變形的目的，斜刀隙或開槽的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況掌握。這種措施在門業(yè)生產(chǎn)中也被廣泛地應(yīng)用，在門的生產(chǎn)中，為防止門在今后使用中由于含水率變化而發(fā)生變形，在制作過程中木門框往往每隔一定的距離被鋸出溝槽（卸力槽），用以釋放應(yīng)力，以防止門在今后使用過程中由于環(huán)境變化而發(fā)生扭曲變形。
在生產(chǎn)中為了節(jié)省生產(chǎn)成本等原因，板材裝飾時(shí)往往采用單面覆貼裝飾材料，這就破壞了原有基材的對稱性。單面貼裝飾材由于結(jié)構(gòu)不對稱易產(chǎn)生變形，但如果能適當(dāng)控制工藝條件，也可保證不對稱結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品不發(fā)生變形。例如：單面貼面時(shí)可inline減少貼面材料的厚度，以減少由于單面貼的裝飾材料結(jié)構(gòu)不對稱而引起的內(nèi)應(yīng)力；也可適當(dāng)調(diào)整貼面熱壓機(jī)上下壓板的溫度，使得貼面后的板材平直；還可盡量減少貼面處理過程中附加的水分，這就要求所采用的膠黏劑的黏度要高、板坯涂膠之后要有適當(dāng)?shù)年惢瘯r(shí)間，所用材料都必須干燥至平衡含水率以下等措施，這些措施可避免材料復(fù)合過程中含水率的劇烈變化；另外，可采用冷壓膠黏劑進(jìn)行黏接，以減少材料間因熱脹冷縮的差異性而引起的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而減小產(chǎn)品變形。指接板是一種可以充分利用小徑材生產(chǎn)大幅面人造板的產(chǎn)品，如泡桐、杉木、楊木、桉木等等，最近幾年來，已出現(xiàn)不少企業(yè)利用南方速生杉木生產(chǎn)指接板，也形成了一定的市場需求。但由于南方速生杉木，其徑級小、節(jié)子多，材質(zhì)不佳，材性差別大，杉木指接板表面裝飾效果差，產(chǎn)品附加值低。生產(chǎn)企業(yè)嘗試采用天然薄木、人造薄木和旋切（刨切）竹單板對其表面進(jìn)行單面貼面，以提高其表面的裝飾效果和產(chǎn)品附加值。但由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不對稱，易產(chǎn)生變形問題，對杉木指接板的單面貼面中發(fā)生的產(chǎn)品變形問題可通過上述提到的方法來控制解決。
- 針對木材干燥技術(shù)的專業(yè)研究及趨勢分析
- 木材干燥設(shè)備及木材烘干設(shè)備在行業(yè)中的使用情況研究
- 木材烘干窯的原理及在木材干燥行業(yè)中的作用
- 木材干燥設(shè)備在木材干燥行業(yè)中的作用及使用方法
- 木材干燥設(shè)備散熱器能極大提升干燥設(shè)備效率和運(yùn)行
- 罐式木材炭化設(shè)備在提升木材炭化效率和質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)
- 利用全自動(dòng)木材干燥窯控制系統(tǒng)技術(shù)提升干燥效率和質(zhì)量
- 利用木材干燥專業(yè)技術(shù)提高效率和質(zhì)量的關(guān)鍵措施